龙佰集团氯化法钛白粉智能工厂:提升高端市场竞争力的助推器

  氯化法钛白粉智能工厂建成并投入运行后,龙佰集团钛白粉产品合格率提升至99%,产品性能达到国际标准水平,位居同行业前列;与传统的硫酸法相比,氯化法钛白粉工艺技术更加绿色环保,废渣堆存量减少90%以上、节约能耗30%、节约水耗50%,生产成本大大降低,环境效益和经济效益显著;率先打破国外氯化法钛白粉技术垄断,掌握了我国高端钛白粉市场的主导权,有望实现国产高端钛白粉替代进口……凭借诸多智能化建设成果,龙佰集团氯化法钛白粉智能工厂成功入选中国上市公司协会评出的数字化转型典型案例。

  “智能工厂建设是提升公司在国际中高端钛白粉市场竞争力和影响力的助推器。”在谈及氯化法钛白粉智能工厂建设的意义时,龙佰集团下属河南佰利联新材料公司总经理齐满富表示,通过建设智能工厂,龙佰集团钛白粉工艺技术和企业管理水平得到极大提升,新产品研发、产品品质提升、废副资源循环利用、生产成本控制等实现突破,进一步推动公司钛精矿—氯化钛渣—氯化法钛白粉—海绵钛—钛合金全产业链优化升级;大大提高钛白粉产品质量和生产效率,为公司培养出一批智能化、数字化转型方面的人才,显著提升行业品牌影响力和国内外市场竞争力。同时,氯化法钛白粉智能工厂为同行业树立了智能制造典范,为行业智能制造发展起到促进和示范作用。

  构建庞大的智能数字系统 产品高端化提升市场竞争力

  我国是世界上生产钛白粉的第一大国,钛白粉的产能、产量及出口量均位居世界第一。但目前我国钛白粉产业面临两大难题。一是钛白粉产品工艺落后。在国际上,钛白粉生产工艺以氯化法为主,而我国氯化法钛白粉产能仅占总产能的不到10%。二是我国钛白粉产业多以低端产品为主,低价竞争成为行业常态。

  “为破解这两大难题,企业必须加快推动物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与制造技术融合发展,在重点领域试点建设智能工厂及数字化车间。”齐满富说。

  “根据钛白粉行业特点,龙佰集团成立研发团队,从智能设计、智能生产和智能运营三方面开展技术研究。通过建设智能工厂,龙佰集团物流、资金流、信息流实现全面一体化管理;通过对生产、检验、销售、产品交付全流程进行数据记录、汇总和分析,实现数据纵向集成、横向集成和价值链集成,形成数据驱动的智能化决策,提高技术水平、生产效率和管理能力的同时,显著提升公司在国内外钛白粉行业的综合竞争力。”中国上市公司协会发布的《数字化转型典型案例》对龙佰集团氯化法钛白粉智能工厂作出这样的评价。

  “氯化法钛白粉生产线的背后是庞大的智能数字系统。其中,生产单元广泛应用数据产品和试验数据管理系统,生产线配套相应分布式控制系统(DCS),实现全流程生产自动化,所有工艺参数均可在PC端一览无余。操作人员根据指标波动情况及时调配系统参数,实现生产过程的实时调度。”齐满富说,“不仅如此,我们还在氯化炉、氧化炉等核心生产装备安装智能传感器,实现对设备状态的实时监测、分析与预警,有效避免机组故障引起的非计划停工,每年可减少1500万元装置停工损失。同时,生产区域配备完善的安全仪表系统、火灾报警控制系统、污水在线监测系统等,全方位、全过程、多角度掌握生产安全动态信息。”

  打通跨系统间的数据孤岛 实现工艺优化和数据决策支持

  “此前,公司信息化系统多,不同部门间的特定数据需求无法得到满足,跨系统之间的业务分析需求也存在严重的数据孤岛。并且,企业内部的运营和业务系统每天会积累大量的历史数据,这些海量数据未得到有效地分析与利用。”齐满富说,“面对此局面,我们借助数据决策系统建立经营管理数据分析平台,运用工业机理模型、工业微服务等技术,对生产经营数据进行分析和提取,实现多源数据实时采集汇总,打通各业务系统之间的数据壁垒,做到跨系统调用数据,为各层级管理层决策提供数据支持。”

  同时,龙佰集团围绕生产工艺和公司经营管理人工智能两个层面,分别部署并应用人工智能技术,这成为公司智能化转型的又一大亮点。齐满富介绍:“智能工厂建设过程中,我们创新应用生产工艺人工智能技术和经营管理人工智能技术,不仅优化钛白粉生产工艺,而且还能为企业管理者和决策者提供数据决策支持。”

  围绕氯化法钛白粉工艺,龙佰集团针对氯化、氧化、锅炉、后处理等核心工序,开发出一系列智能化控制系统模型,实现生产工艺的在线优化和控制。例如,该公司开发出氧化反应器反应控制系统模型,DCS操作人员只需设定好目标值,该系统便可以自动调整进料量、风机速度等工艺参数,优化生产工艺。

  “在企业经营管理层面,我们搭建私有云平台,在云端对所有系统进行部署,打造企业大数据资源池,通过FineReport数据决策平台,整合销售、库存、货物、财务、人事等数据;开发出数据决策分析类的主题分析报表,形成销售、商品、库存、客户、财务、利润分析等决策分析模块,为企业管理者和决策者提供多维度、清晰明了的数据决策支持。”齐满富介绍说。

  建立全生命周期绿色循环体系 打造钛白粉行业环保标杆

  无人化生产车间、全流程自动化、全方位动态监测、原料气循环利用……智能工厂的建设让龙佰集团减少了大量的人力物力,实现生产过程的实时调度、清洁化生产,以及多级安全监控和闭环管理。目前,基于氯化法高端钛白粉生产关键技术,龙佰集团已建成全国规模最大的高端氯化法钛白粉生产线,产能达到66万吨/年。该生产线不仅大幅度减少废渣排放,而且节能效果显著。

  为进一步实现安全生产,氯化法钛白粉智能工厂全套系统可自动化管控,物料通过仓库可直接配送到生产现场,无需人工干预;依托大数据资源池,每个生产环节成功实现智能化管控,大大节约人力物力。

  氯化法钛白粉生产线中一些有害原料会造成一定污染。对此,龙佰集团通过投用智能化装备,实现原料氯气循环再利用,减少有害原料使用量。齐满富说,围绕绿色生产理念,龙佰集团在钛白粉产品全生命周期构建绿色循环体系,走出了一条独具特色的绿色、高质量发展之路。氯化法钛白粉智能工厂的建设也使龙佰集团成为我国钛白粉行业环保标杆企业。

  龙佰集团表示,未来公司将围绕数字化转型,开展设备健康管理与故障诊断系统建设,实现从故障诊断到设备状态异常消除的闭环管理,提升设备综合效率;持续完善数据决策管理平台,提升数据采集的深度和广度;开发更多的数据决策模型,辅助日常生产经营管理,进一步发挥行业标杆作用,推进产业链上下游企业实现精细化、绿色化、智能化发展。

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